Boletim da SBPMat – 72ª edição.


 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 72. 31 de agosto de 2018.

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Mensagem do chair

Caros congressistas,

Aproveito a proximidade do 17° Encontro Anual da SBPMat para, em nome da Sociedade e da Comissão Organizadora do evento, desejar boas vindas a todos os participantes. No período de 16 a 20 de setembro, a cidade de Natal os receberá de braços abertos para uma jornada de divulgação técnica e científica e de troca de experiências e vivências.

Com ativa participação da comunidade, preparamos uma programação multidisciplinar, diversa e abrangente. Agradecemos aos 76 membros da comunidade que organizaram os 21 simpósios do encontro, divididos em 6 grandes áreas temáticas. Além deles, teremos ainda 1 workshop e 1 challenge proposto pela Boeing. A programação do encontro é composta de 1.666 submissões, resultado do trabalho de 4.617 autores, relatadas e aprovadas por 185 revisores. Aproximadamente 1.000 participantes já confirmaram presença. Essa é a dimensão e força de nossa comunidade, cuja resiliência permitiu que o 17º Encontro tomasse forma, ainda que em um período de grandes desafios quanto ao fomento para a pesquisa no país.

Durante o encontro, serão apresentadas 8 palestras plenárias. Serão duas palestras diárias, proferidas por pesquisadores de renome internacional, especialistas em temas de fronteira em Ciência e Engenharia de Materiais.

Para marcar a abertura do encontro, preparamos uma agradável programação cultural e social. Mas, o ponto alto da noite será, sem dúvida, a palestra memorial do Prof. Fernando Galembeck, que dispensa maiores apresentações. Na quarta-feira, à noite, uma atração à parte, com uma festa climatizada pela brisa do mar. A cerimônia de encerramento contará com a entrega dos prêmios da SBPMat e da ACS Publications para os melhores trabalhos de estudantes.

Por fim, não poderia deixar de agradecer imensamente a confiança da SBPMat na escolha de Natal como sede de seu 17° encontro, o apoio dos nossos patrocinadores e da administração da UFRN, o trabalho árduo, incessante, mas muito prazeroso, realizado pela comissão de apoio local, composta pelos estudantes da UFRN, e pela atuação incansável e competente da equipe da SBPMat.

Aguardo ansiosamente sua presença. Será um prazer recebe-los em Natal.

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Prof. A. E. Martinelli, chair

Informações úteis

Inscrições. Permanecem abertas até o último dia do evento. É possível se associar ou renovar a anuidade da SBPMat durante a inscrição ao evento e assim pagar a inscrição com valor especial para sócios. Atenção: o valor da inscrição ao evento + anuidade SBPMat é menor do que o valor da inscrição ao evento para não sócios. Veja aqui.

Programa resumido. Veja aqui.

Programa detalhado, por simpósio. Disponível aqui.

Serviço de impressão de pôsteres. É possível enviar o arquivo por e-mail e, durante o evento, retirar o pôster impresso no centro de convenções. Saiba mais.

Hospedagem, transfer e passeios. Veja opções da agência de turismo oficial do evento, a Harabello, aqui.

Centro de convenções. O evento será realizado no centro de convenções do Hotel Praiamar, localizado a metros da famosa praia de Ponta Negra. Veja endereço completo e localização no Google Maps, aqui.

Aplicativo do evento. Os usuários poderão acessar o programa do evento, criar uma agenda pessoal com as apresentações que lhes interessam, enviar perguntas para os palestrantes, acessar os resumos dos pôsteres exibidos capturando seu QR code e mais. A versão final do app do evento estará disponível em breve nas app stores da Apple e da Google. Também poderá ser baixado a partir de um link no site do evento.

Auxílio coletivo Fapesp. Para os participantes contemplados no auxílio coletivo Fapesp há algumas informações importantes, aqui.

Organizadores. Conheça a equipe do comitê organizador, aqui.

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Destaques da programação

Domingo, dia 16, das 13:00 às 17:00 hs. Workshop. O professor Valtencir Zucolotto (IFSC/USP, Brasil) conduzirá um tutorial sobre produção e publicação de artigos científicos de impacto. Depois de uma pausa, profissionais da Elsevier falarão sobre diversidade e inclusão de jovens cientistas, e sobre disseminação de artigos publicados. Os inscritos ao evento podem participar deste workshop sem custo adicional, mas devem reservar vaga previamente, no formulário usado para a inscrição ao encontro.

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Domingo, dia 16, das 19:30 às 21:00 hs. Abertura do evento e palestra memorial. A Palestra Memorial “Joaquim da Costa Ribeiro”, distinção outorgada pela SBPMat a pesquisadores de trajetória destacada, será proferida pelo professor Fernando Galembeck (Unicamp, Brasil), que falará sobre “Materiais para um futuro melhor”. Saiba mais sobre o Prof. Galembeck, aqui.

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Domingo, dia 16, das 21:00 às 22:00 hs. Coquetel de boas-vindas com apresentação musical.

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Segunda, dia 17, das 8:15 às 9:15 hs. Palestra plenária. Junbai Li, professor do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências e editor-chefe da Colloids & Surfaces, falará sobre nanomateriais com aplicações biomédicas usando aminoácidos que se auto-organizam. Saiba mais sobre o palestrante e a palestra em nossa entrevista com o Prof. Li, aqui.

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Segunda, dia 17, das 16:45 às 17:45 hs. Palestra plenária. Christian Polak, diretor do Departamento de Tecnologia de Solidificação Rápida da empresa Vacuumschmelze (Alemanha) falará sobre materiais magnéticos nanocristalinos e suas aplicações, principalmente no segmento dos dispositivos eletrônicos miniaturizados. Saiba mais sobre o palestrante e a palestra, aqui.

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Terça, dia 18, das 8:15 às 9:15 hs. Palestra plenária. Heinz von Seggern, professor da Universidade Técnica de Darmstadt (Alemanha), ex-pesquisador principal da Bell Labs e do centro de pesquisa da Siemens, falará sobre aplicações de polímeros orgânicos, desde microfones de eletretos até coletores de energia.

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Terça, dia 18, das 16:45 às 17:45 hs. Palestra plenária. Bernhard Keimer, diretor do Instituto Max Planck de Pesquisa em Estado Sólido (Alemaha) falará sobre o estudo de comportamentos coletivos de elétrons a partir de análises espectroscópicas de estruturas nanométricas compostas por vários materiais. Saiba mais sobre o palestrante e a palestra, aqui.

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Quarta, dia 19, das 8:15 às 9:15 hs. Palestra plenária. Carlos F. O. Graeff, pró-reitor de Pesquisa da UNESP (Brasil) e professor na Faculdade de Ciências dessa universidade, proferirá uma palestra abrangente sobre energia fotovoltaica – dos princípios de funcionamento às perspectivas de uso. Saiba mais sobre o palestrante e a palestra, aqui.

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Quarta, dia 19, das 16:45 às 17:45 hs. Palestra plenária. You-Lo Hsieh, Distinguished Professor na UC Davis e UC Berkeley (Estados Unidos), falará sobre estratégias de processamento de biomassa para gerar novos nanomateriais com diversas aplicações. Saiba mais sobre a palestrante e a palestra, aqui.

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Quinta, dia 20, das 8:15 às 9:15 hs. Palestra plenária. Pietro Matricardi, professor da Universidade de Roma “La Sapienza” (Itália) falará sobre hidrogéis de polissacarídeos – sua preparação e suas aplicações em biomedicina, principalmente como sistemas de liberação controlada de fármacos. Saiba mais sobre o palestrante e a palestra, aqui.

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Quinta, dia 20, das 11:30 às 12:30 hs. Palestra plenária. Joan Ramón Morante Lleonart, diretor do Instituto de Pesquisa em Energia da Catalunha (IREC), professor da Universidade de Barcelona e editor-chefe do Journal of Physics D falará sobre os esforços científicos para tornar real a “economia circular do carbono”. Particularmente, abordará o desenvolvimento de novos materiais catalíticos. Saiba mais sobre o palestrante e a palestra, aqui.

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Expositores. Estandes de 20 empresas e 1 instituição compõem a exibição desta edição do evento. Boeing, Bruker, Horiba, Tescan, Agilent Technologies, Altmann, Analítica, Anton Paar, Avaco, dp Union, Fischer, Jeol, MBraun, Metrohm, Netzsch, Quantum Design International, Renishaw, Tech Scientific, ThermoFisher, Zeiss e UFRN.

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Terça, dia 18, e quarta, dia 19, no horário do almoço. Desafio Boeing “Materiais e fabricação aeroespacial para o próximo século”. Desafio tecnológico da empresa Boeing para estudantes. Saiba como será esta atividade e como participar, aqui.

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Quarta, dia 19, manhã e tarde. Palestras técnicas de expositores. Dez palestras técnicas, oferecidas por empresas de instrumentação científica, abordarão os avanços e as novas aplicações de diversas técnicas de caracterização, bem como inovações em equipamentos laboratoriais. Veja os dados das palestras, aqui.

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Quarta, dia 19, a partir das 21 hs. Conference Party. A festa do evento será à beira-mar, no Imirá Plaza Hotel & Convention e terá patrocínio de periódicos científicos da ACS Publications. Ingressos, limitados a 400 pessoas, serão vendidos na secretaria do evento a partir da segunda, dia 17. Valor: R$ 20. Saiba mais.

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Quinta, dia 20, das 12:30 Às 14:00 hs. Entrega de prêmios para estudantes e encerramento. Serão anunciados os trabalhos de estudantes selecionados para o Prêmios Bernhard Gross (da SBPMat) e os ACS Publication Prizes. Os prêmios só serão entregues aos vencedores que estiverem presentes na cerimônia. Saiba mais.

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Novidades dos sócios

A professora Mônica A. Cotta (Unicamp), diretora da SBPMat, é editora associada do periódico ACS Applied Nano Materials, lançado no início deste ano. Saiba mais.

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Os professores Edgar Dutra Zanotto (UFSCar) e Elson Longo da Silva (UFSCar e Unesp), sócios fundadores da SBPMat, constam na lista de novos agraciados da Ordem Nacional do Mérito Científico. Saiba mais.

condecorados

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Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.
 

 

 

XVII B-MRS Meeting: Auxílio Coletivo Fapesp.


Os valores financiados pela Fapesp para participantes paulistas no  XVII Brazil MRS Meeting encontram-se no link:
https://www.sbpmat.org.br//17encontro/fapesp/valores-fapesp.pdf

Solicitamos sua atenção ao conjunto de regras para a prestação de  contas, disponibilizadas no link:
https://www.sbpmat.org.br/fapesp/p/xviisbpmat/form-model

Notem que o ressarcimento das despesas só será realizado após a  validação de todos os documentos (recibos Fapesp e documentos comprobatórios das despesas). Ao contrário de anos anteriores, o processo de validação ocorrerá através do próprio formulário utilizado  para a inscrição https://www.sbpmat.org.br/fapesp/login/xviisbpmat/.

Os documentos digitalizados, enviados eletronicamente, serão  conferidos pela organização. O envio dos documentos originais por
correio será solicitado apenas após esta validação.

Cientista em destaque: entrevista com Fernando Galembeck, que proferirá a palestra memorial no XVII Encontro da SBPMat (reedição atualizada de entrevista de maio de 2015).


Fernando Galembeck.
Fernando Galembeck.

Em Fernando Galembeck, o interesse por pesquisa começou a se manifestar na adolescência, quando percebeu o valor econômico do conhecimento científico enquanto trabalhava na empresa do segmento farmacêutico do pai. Hoje, com 75 anos, Fernando Galembeck pode olhar para sua própria trajetória científica e contar muitas histórias de geração e aplicação de conhecimento.

Sócio fundador da SBPMat, Galembeck foi escolhido neste ano para proferir a Palestra Memorial Joaquim da Costa Ribeiro – distinção outorgada anualmente pela SBPMat a um pesquisador de trajetória destacada na área de Materiais. A honraria é também uma homenagem a Joaquim da Costa Ribeiro, pioneiro da pesquisa experimental em Materiais no Brasil. A palestra, intitulada “Materiais para um futuro melhor”, ocorrerá na abertura do XVII Encontro da SBPMat, no dia 16 de setembro deste ano, e abordará temas como necessidades, escassez e promessas na área de Materiais.

Galembeck gradou-se em Química em 1964 pela Universidade de São Paulo (USP). Após a graduação, permaneceu na USP trabalhando como instrutor (1965-1980) e, simultaneamente, fazendo o doutorado em Química (1965-1970), no qual desenvolveu uma pesquisa sobre dissociação de uma ligação metal-metal. Depois do doutorado, realizou estágios de pós-doutorado nos Estados Unidos, nas universidades do Colorado na cidade de Denver (1972-3) e da Califórnia na cidade de Davis (1974), trabalhando na área de Físico-Química de sistemas biológicos. Em 1976, de volta à USP, teve a oportunidade de criar um laboratório de coloides e superfícies no Instituto de Química, dentro de um acordo que envolveu o Instituto, a Unilever, a Academia Brasileira de Ciências e a Royal Society. A partir desse momento, Galembeck foi se envolvendo cada vez mais com o desenvolvimento de novos materiais, especialmente os poliméricos, e seus processos de fabricação.

Em 1980, ingressou como docente na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), onde se tornou professor titular em 1988, cargo no qual permaneceu até sua aposentadoria em 2011. Desde então, é professor colaborador da instituição. Na Unicamp, ocupou cargos de gestão, notadamente o de vice-reitor da universidade, além de diretor do Instituto de Química e coordenador do seu programa de pós-graduação. Em julho de 2011, assumiu a direção do recém-criado Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), no Centro Nacional de Pesquisas em Energia e Materiais (CNPEM), permanecendo no cargo até 2015.

Ao longo de sua carreira, exerceu funções de direção ou coordenação na Academia Brasileira de Ciências (ABC), Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCT), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Sociedade Brasileira de Química (SBQ), Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC) e Sociedade Brasileira de Microscopia e Microanálise (SBMM), entre outras entidades.

Bolsista de produtividade de nível 1A no CNPq, Galembeck é autor de cerca de 279 artigos científicos publicados em periódicos com revisão por pares, os quais contam com mais de 3.700 citações, além de 35 patentes depositadas e mais de 20 livros e capítulos de livros. Orientou quase 80 trabalhos de mestrado e doutorado.

Fernando Galembeck recebeu numerosos prêmios e distinções, entre eles o Prêmio Anísio Teixeira, da CAPES, em 2011; o Telesio-Galilei Gold Metal 2011, da Telesio-Galilei Academy of Science (TGAS); o Prêmio Almirante Álvaro Alberto de Ciência e Tecnologia 2006, do CNPq e Fundação Conrado Wessel; o Troféu José Pelúcio Ferreira, da Finep, em 2006; a Grã-Cruz da Ordem Nacional do Mérito Científico, em 2000, e a Comenda Nacional do Mérito Científico, em 1995, ambos da Presidência da República. Também recebeu uma série de reconhecimentos de empresas e associações científicas e empresariais, como a CPFL, Petrobrás, Union Carbide do Brasil, Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas, Associação Brasileira da Indústria Química, Sindicato da Indústria de Produtos Químicos para fins Industriais do Estado do Rio de Janeiro, Associação Brasileira de Polímeros, Sociedade Brasileira de Química (que criou o Prêmio Fernando Galembeck de Inovação Tecnológica), Sindicato dos Engenheiros no Estado de São Paulo e da Electrostatic Society of America.

O cientista é fellow da TWAS (The World Academy of Sciences) desde 2010 e da Royal Society of Chemisty desde 2014.

Nesta entrevista, você poderá conhecer um pouco mais sobre este pesquisador brasileiro e o trabalho dele.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos o que o levou a se tornar um cientista e a trabalhar em temas da área de Materiais.

Fernando Galembeck: – Meu interesse pela atividade de pesquisa começou na minha adolescência quando eu percebi a importância do conhecimento novo, da descoberta. Eu percebi isso quando trabalhava, depois das aulas, no laboratório farmacêutico do meu pai e eu via a importância que tinham os produtos mais novos, os mais recentes. Eu via também como pesava economicamente para o laboratório o fato de depender de matérias-primas importadas que não eram fabricadas no Brasil, e que no país não havia competência para produzir. Aí percebi o valor do conhecimento novo, a importância que tinha e o significado econômico e estratégico das descobertas.

Isso se incrementou quando eu fiz o curso de Química. Eu fui fazer o curso de Química porque um professor meu no colégio, Hermann Nabholz, sugeriu que eu procurasse uma carreira ligada à pesquisa. Ele deve ter percebido alguma inclinação, alguma tendência minha. E eu fiz o curso de Química na Faculdade de Filosofia, num ambiente em que a atividade de pesquisa era muito forte. Por causa disso eu resolvi fazer o doutorado na USP. Naquela época não havia ainda cursos de pós-graduação regulares no Brasil. O orientador com quem eu defendi a tese, o professor Pawel Krumholz, era um pesquisador muito bom e também tinha se destacado trabalhando em empresa. Ele foi diretor industrial da Orquima, uma empresa muito importante na época. Isso aumentou meu interesse por pesquisa.

Trabalhei em Química por alguns anos. Meu interesse por Materiais veio de uma situação curiosa. Eu estava praticamente me formando, nas férias do meu último ano da graduação. Estava num apartamento, depois do almoço, descansando. Lembro-me de ter olhado as paredes do apartamento e percebido que, com tudo que eu tinha aprendido no curso de Química, eu não tinha muito a dizer sobre as coisas que eu enxergava: a tinta, os revestimentos etc. Aquilo era Química, mas também eram Materiais, e naquela época não havia no curso de Química muito interesse por materiais. De fato, materiais se tornaram muito importantes em Química por causa dos plásticos e borrachas, principalmente, que nessa época ainda não tinham a importância que têm hoje. Estou falando de 1964, quando a petroquímica era praticamente inexistente, no Brasil

Bem, aí comecei a trabalhar em Físico-Química, depois trabalhei um pouco numa área mais voltada à Bioquímica, a Físico-Química Biológica, e, em 1976, recebi uma tarefa do Departamento na USP, que era a de instalar um laboratório de coloides e superfícies. Um dos primeiros projetos foi de modificação de superfície de plásticos, no caso, o teflon. E aí eu percebi que uma grande parte da Química de coloides e superfícies existia por causa de Materiais, porque ela se prestava para criar e desenvolver novos materiais. A partir daí eu fui me envolvendo cada vez mais com materiais, principalmente com polímeros, um pouco menos, com cerâmicos e, menos ainda, com metais.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais?

Fernando Galembeck: – Eu vou falar mais ou menos seguindo a história. Eu acho que o primeiro resultado importante na área de Materiais foi justamente uma técnica voltada à modificação de superfície de teflon, que é um material no qual é muito difícil alguma coisa grudar. Tanto que tem a expressão do “político teflon”, que é aquele em que nenhuma denúncia “gruda”. Só que, em determinadas situações, a gente quer conseguir adesão no teflon, para fazer algum equipamento. E por um caminho um pouco complicado, eu acabei percebendo que eu já sabia fazer uma modificação de teflon, mas que eu nunca tinha percebido que era importante. Eu conhecia o fenômeno; tinha observado ele durante meu trabalho de tese. Eu sabia que acontecia uma transformação do teflon. Mas foi quando estava visitando um laboratório da Unilever em 1976, conversando com um pesquisador, que eu percebi que havia gente se esforçando justamente para modificar a superfície do teflon e conseguir adesão. Aí, juntando o problema com a solução, logo que voltei ao Brasil tentei verificar se aquilo que eu tinha observado anteriormente realmente serviria, e deu certo. Isso deu origem à minha primeira publicação sozinho e a meu primeiro pedido de patente, numa época em que praticamente não se falava em patentes no Brasil, principalmente no ambiente universitário. Eu fiquei muito entusiasmado depois, quando fui procurado por empresas que tinham interesse em aproveitar aquilo que eu tinha feito; uma no próprio teflon, outra em outro polímero. Então eu me senti muito bem, porque tinha uma descoberta, tinha uma patente e tinha empresas que, pelo menos, queriam saber o que era para ver a possibilidade de utilizá-la. E mais uma coisa, logo depois da publicação do artigo eu recebi um convite para participar de um congresso nos Estados Unidos que abordava justamente a questão de modificação de superfícies. Superfícies de polímeros, de plásticos e borrachas passaram a ser um tema com o qual fiquei envolvido praticamente durante todo o resto da minha vida, até agora.

Eu vou mencionar um segundo fato, que até o momento não teve consequências do mesmo tipo. Eu descobri um método que permite fazer uma caracterização e uma separação de partículas muito pequenas. Foi um trabalho bastante interessante, que foi publicado, também gerou um depósito de patente, mas não teve uma consequência prática. Recentemente surgiram problemas ligados com nanopartículas, que é um assunto muito importante hoje em Materiais, e que representam uma possibilidade de aplicação daquilo que eu fiz há mais de 30 anos. O nome da técnica é osmossedimentação.

Em seguida veio um trabalho que fiz trabalhando em projetos junto com a Pirelli Cabos. Com essa história de superfícies e polímeros acho que eu tinha me tornado mais ou menos conhecido e fui procurado pela Pirelli, que me contratou como consultor em projetos que fiz na Unicamp. O resultado desses projetos que eu acho mais importante foi o desenvolvimento de um isolante para tensões elétricas muito altas. Esse não foi um trabalho só meu, mas sim de uma equipe bastante grande, da qual fiz parte. Tinha várias pessoas da Pirelli e várias na Unicamp. O resultado desse projeto foi que a Pirelli brasileira conseguiu ser contratada para fornecer os cabos de alta tensão do Eurotúnel, ainda nos anos 80. Eu acho que esse foi um caso bem importante que teve um produto e significou um resultado econômico importante. Aqui eu quero insistir que isso foi feito no Brasil, por uma equipe brasileira. A empresa não era brasileira, mas a equipe estava aqui.

Depois teve vários trabalhos feitos com nanopartículas, numa época em que a gente nem as chamava de nanopartículas; chamávamo-las de partículas finas ou simplesmente de partículas coloidais pequenas. O primeiro trabalho que eu publiquei sobre nanopartículas foi em 1978. Teve outras coisas feitas em seguida que, no fim, acabaram desaguando num trabalho sobre fosfato de alumínio, que deu origem a teses feitas no laboratório e publicações, e também foi licenciado por uma empresa do grupo Bunge, que explora, basicamente, fosfatos. O assunto começou em meu laboratório, ficou no laboratório por vários anos, depois uma empresa do grupo Bunge aqui no Brasil se interessou, passou a participar, nós colaboramos. Este se tornou um projeto bastante grande de desenvolvimento. A Bunge depois achou inviável tocar o projeto no Brasil e hoje está lá nos Estados Unidos. Eu acho uma pena que esteja lá, mas aí teve outras questões envolvidas, inclusive de desentendimento com a Unicamp, que é a titular das patentes. Recentemente, a empresa do grupo que trabalhava com esses fosfatos era a Amorphic Solutions, que oferecia o produto na Internet, para várias aplicações. Pelo que percebo, atualmente estão enfatizando o uso como material anticorrosivo para proteção de aço. Tenho informação recente de que a Bunge negociou os direitos sobre esses produtos com uma grande empresa do setor químico, mas não sei detalhes.

Mais ou menos na mesma época, num trabalho ligado também a nanopartículas, trabalhei no desenvolvimento de nanocompósitos de borracha natural com argilas. Isso foi licenciado por uma empresa brasileira chamada Orbys, que lançou um produto chamado Imbrik, que se mostrou vantajoso em rolos de borracha para fabricação de papel.

Outro caso de produto. Eu tinha feito um projeto com a Oxiteno, que fabrica matérias primas para látex, os tensoativos. Ela queria ter uma ideia de quanto se consegue mudar o látex mudando o tensoativo. Eu fiz um projeto com eles, que considero um dos mais interessantes daqueles em que estive envolvido. O resultado foi que percebemos que, mudando um pouco o tensoativo, nós mudávamos muito o látex. Esses látex são usados em tintas, adesivos, resinas. Então a gente via que tinham uma versatilidade enorme. Esse trabalho foi divulgado, foi publicado. Não deu patente porque foi um trabalho de entendimento. Entretanto, uma outra empresa, a Indústrias Químicas Taubaté (IQT) me procurou para fazer um látex catiônico, mas por um caminho novo. Látex catiônicos em geral são feitos com sais de amônio quaternários, os quais têm algumas restrições ambientais. A empresa queria uma alternativa que não tivesse essas restrições. No fim do projeto nós fizemos os látex catiônicos sem as restrições ambientais e a IQT colocou o produto no mercado.

Minha participação em um projeto da Marinha, de desenvolvimento de fibras de carbono, foi um grande desafio que me deu muita satisfação. Meu grupo participou sintetizando copolímeros de acrilonitrila, até a escala de dez litros. Os resultados foram transferidos para uma empresa que fez a produção em escala piloto, na antiga planta da Rhodia-Ster e Radicci, em São José dos Campos. O copolímero selecionado foi fiado e depois pirolisado, no Centro Tecnológico da Marinha, em São Paulo. Resultou uma fibra de carbono de alto desempenho, que foi usada na fabricação de centrífuga, usada em Aramar. O desafio era encontrar o copolímero que mostrasse bom desempenho nas etapas posteriores de produção da fibra, o que foi conseguido.

Teve outro caso, que também foi muito interessante, apesar de que acabou morrendo. Aqui no Brasil havia uma grande fabricante de polietileno tereftalato, o PET, que é usado para muitas coisas, inclusive para garrafas. Eles souberam do trabalho que eu tinha feito com nanocompósitos, aquele da Orbys que eu mencionei, e me procuraram querendo fazer nanocompósitos do PET. Nós tivemos que procurar escapar daquilo que já estava patenteado no exterior e conseguimos um caminho totalmente novo. A empresa chamava-se Rhodia-Ster, e foi vendida para uma outra empresa, italiana, chamada Mossi e Ghisolfi. A empresa se entusiasmou e acabou patenteando isso no Brasil, e, em seguida depois, no exterior. Numa certa altura, eles resolveram que iam tocar o trabalho internamente, e o fizeram durante alguns anos. Um dia o meu contato na empresa me telefonou para me dizer o seguinte: “Olha, nós estávamos trabalhando com duas tecnologias; uma era essa aí com a Unicamp e a outra, em outro país. As duas estão funcionando, mas agora a empresa chegou num ponto em que optou por completar o desenvolvimento de uma”. Quando se chega na fase final de um desenvolvimento de materiais, os custos dos projetos ficam muito altos. Tem que usar grandes quantidades de materiais, fazer muitos testes com clientes. Então, a empresa decidiu tocar uma das alternativas, que infelizmente não era aquela na qual eu tinha trabalhado. No fim das contas, foi um pouco frustrante, mas acho que foi interessante porque durante esse tempo todo, a empresa apostou bastante no caminho que a gente tinha iniciado aqui. Além disso, cada projeto desses significa recursos para o laboratório, significa dinheiro para contratar gente, empregos na Unicamp e na empresa, etc. Então, esses projetos acabam dando muitos benefícios, mesmo quando não chegam até o fim.

Agora, pulando alguns pedaços, vou chegar num resultado mais recente, do meu trabalho no CNPEM, onde estive até 2015. Um objetivo do CNPEM é o aproveitamento de materiais de fonte renovável para fazer materiais avançados. Tem toda uma filosofia por trás disso, relacionada ao esgotamento de recursos naturais, à sustentabilidade… Uma meta era fazer coisas novas com materiais derivados da biomassa, e o principal interesse está na celulose. Ela é o polímero mais abundante do mundo, mas é um polímero muito difícil de trabalhar. Você não consegue processar celulose como processa polietileno, por exemplo. Uma meta é plastificar a celulose; ou seja, trabalhar a celulose da forma mais parecida possível àquela que usamos para trabalhar com polímeros sintéticos. Um primeiro resultado dentro dessa ideia foi a criação de adesivos de celulose em que o único polímero é a própria celulose. Em seguida, já fora do CNPEM, obtivemos a esfoliação de grafite, o que gerou uma família de tintas, pastas e adesivos condutores, que são o objeto de um projeto PIPE recém-aprovado pela Fapesp.

Vários outros projetos foram feitos com empresas, em questões do interesse das empresas. Revestir uma coisa, colar outra, modificar um polímero para conseguir um certo resultado. Mas essas foram respostas a demandas das empresas, não foram pesquisas iniciadas no laboratório.

Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de cientistas.

Fernando Galembeck: – Em primeiro lugar, em qualquer carreira que a pessoa escolher, ela tem que ter uma dose de paixão. Não importa se a pessoa vai trabalhar no mercado financeiro, em saúde ou o que quer que ela vá fazer; antes de mais nada, o que manda é o gosto. A pessoa querer fazer uma carreira porque ela vai dar dinheiro, porque vai dar status… Eu acho que é ruim escolher assim. Se a pessoa fizer as coisas com gosto, com interesse, o dinheiro, o prestígio, o status virão, mas por outros caminhos. O objetivo é que a pessoa faça uma coisa que a deixe feliz, que se sinta bem fazendo o seu trabalho, que a deixe realizada. Isso vale não só para a carreira científica, mas para qualquer outra carreira também. Na científica, é fundamental.

Além disso, é preciso estar preparado para o trabalho duro. Não existe caminho fácil. Eu conheço pessoas jovens que procuram muito a grande sacada que vai lhes trazer sucesso com relativamente pouco trabalho. Bom, eu acho melhor não esperarem isso. Pode até acontecer, mas esperar isso é mais ou menos a mesma coisa do que esperar ganhar a Mega-Sena para ficar rico.

Eu já tenho 75 anos, conheci muita gente e vi muita coisa acontecer. Algo que me chama a atenção é o caso de jovens que pareciam muito promissores mas acabaram não dando muito certo. Francamente, eu penso que não é bom para um jovem dar muito certo muito cedo, porque eu tenho a impressão de que ele se acostuma com a ideia de que sempre vai dar certo. E o problema é que não tem nada, nem ninguém, nem nenhuma empresa que sempre dê muito certo. Sempre vai ter o momento do fracasso, o momento da frustação. Se a pessoa está preparada para isso, quando chega o momento, ela supera, enquanto outros são destruídos, não conseguem superar. Por isso tem que ter cuidado para não se iludir com o sucesso, achar que, porque deu certo uma vez, sempre dará certo. Tem que estar preparado para lutar.

Quando eu fiz faculdade, pensar em fazer pesquisa parecia uma coisa muito estranha, coisa de maluco. As pessoas não sabiam muito bem o que era isso nem por que uma pessoa iria fazer isso. Tinha gente que dizia que a pesquisa era como um sacerdócio. Eu trabalhei sempre com pesquisa, associada com ensino, associada com consultoria e, sem que eu nunca tenha procurado ficar rico, consegui ter uma situação econômica que eu acho muito confortável. Mas eu insisto, meu objetivo era fazer o desenvolvimento, fazer o material, não o dinheiro que eu iria ganhar. O dinheiro veio, ele vem. Então, eu sugiro que as pessoas focalizem o trabalho, os resultados e a contribuição que o trabalho delas pode dar para outras pessoas, para o ambiente, para a comunidade, para o país, para o conhecimento. O resto virá por acréscimo.

Resumindo, a minha mensagem é: trabalhem seriamente, dedicadamente e com paixão.

Finalmente, eu gostaria de dizer que acho que o trabalho de pesquisa, o trabalho de desenvolvimento ajuda muito a pessoa a crescer como pessoa. Ele afasta a pessoa de algumas ideias que não são muito proveitosas e a coloca dentro de atitudes que são importantes e realmente ajudam. Uma vez um estudante perguntou para Galileu: “Mestre, o que é o método? ”. A resposta de Galileu foi: “O método é a dúvida”. Eu acho que isso é muito importante em atividade de pesquisa, a qual, em Materiais, em particular, é especialmente interessante porque o resultado final é uma coisa que a gente pega na mão. Na atividade de pesquisa, a pessoa tem que estar o tempo todo se perguntando: “Eu estou pensando isto, mas será que estou pensando certo? ”, ou “Fulano escreveu aquilo, mas qual é a base do que ele escreveu? ”. Essa é uma atitude muito diferente da atitude dogmática, que é comum no domínio da política e da religião, e muito diferente da atitude da pessoa que tem que enganar, como o advogado do mafioso, do corrupto ou do traficante. O pesquisador tem que se comprometer com a verdade. Claro que também existem pessoas que se dizem pesquisadores e promovem a desinformação. Alguns anos atrás, falava-se de uma coisa chamada de “Bush science”, expressão que remete ao presidente Bush. “Bush science” eram os argumentos criados por pessoas que ganhavam dinheiro como cientistas e produziam argumentos para dar sustentação às políticas de Bush. Esse problema existe em ciência, e aí voltamos àquilo que falei no início. Uma pessoa não deve tornar-se cientista porque vai ganhar dinheiro, vai ter prestígio ou vai ser convidado para jantar com o presidente; ela tem que entrar nisto pelo interesse que ela tem pela própria ciência.


Para mais informações sobre este palestrante e a palestra plenária que ele proferirá no XVII Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting, clique na foto do palestrante e no título da palestra: https://www.sbpmat.org.br/17encontro/home/

Breves entrevistas com cientistas: Christian Polak (Vacuumschmelze GmbH & Co. KG, Alemanha).


Christian Polak
Christian Polak

Christian Polak interagiu pela primeira vez com Vacuumschmelze GmbH & Co quando a sua tese de doutorado sobre materiais amorfos, defendida na Universidade Técnica de Viena (TU Wien), despertou o interesse da empresa. Em 1993, ele começou a trabalhar na área de pesquisa e desenvolvimento da empresa, onde permanece.

A Vacuumschmelze iniciou suas atividades com o desenvolvimento do primeiro forno de fundição a vácuo (como sugere seu nome em alemão) há cerca de 100 anos na cidade alemã de Hanau. Hoje, a companhia é uma fabricante de materiais magnéticos avançados e produtos relacionados com mais de 4.000 funcionários localizados em dezenas de países. Esses materiais estão presentes na vida cotidiana de milhões de pessoas, fazendo parte de carros, aviões, elevadores, sistemas de energia solar e eólica, transformadores…

Rapid solidification technology.
Tecnologia de solidificação rápida.

Atualmente, Christian Polak lidera o Departamento de Tecnologia de Solidificação Rápida na empresa. Essa tecnologia permite fabricar fitas metálicas micrométricas com propriedades magnéticas superiores, processando o metal fundido em apenas uma etapa. Processos posteriores podem, ainda, transformar esses materiais de estrutura amorfa em ligas nanocristalinas (com grãos ou cristais nanométricos).

No XVII B-MRS Meeting, Polak oferecerá uma palestra plenária sobre esses materiais magnéticos nanocristalinos e suas aplicações, principalmente no segmento dos dispositivos eletrônicos miniaturizados.

Veja algumas informações que o Dr. Polak forneceu relacionadas ao assunto de sua palestra plenária.

Materiais Magnéticos Nanocristalinos

Nanocrystalline structure of VITROPERM material.
Estrutura nanocristalina do material VITROPERM.

Mais de vinte anos atrás, Yoshizawa, Oguma e Yamauchi introduziram uma nova classe de ligas à base de ferro exibindo um comportamento magnético suave (soft) superior. As propriedades foram uma combinação única de baixas perdas, alta permeabilidade e magnetostrição próxima de zero obtidas por permalloys e ligas amorfas Co-based, mas com uma magnetização de saturação até 1,2 Tesla – muito mais alta do que qualquer um desses materiais pode oferecer convencionalmente. O particular sobre o novo material é a sua microestrutura ultrafina de b.c.c. Fe-Si com tamanhos de grão de 10-15 nm a partir dos quais suas propriedades moles derivam por último. Com base nisso, essa nova classe de ligas foi denominada “nanocristalina”. O material é composto pela cristalização de uma liga de Fe-Si-B amorfa com pequenas adições de Cu e Nb. Esta composição é a chave para uma estrutura de grãos ultrafinos e as propriedades magnéticas moles associadas.

É bem conhecido que a microestrutura, visivelmente o tamanho do grão, determina essencialmente o ciclo de histerese de um material ferromagnético. No entanto, tivemos que construir uma compreensão mais profunda da coercividade (Hc) em toda a gama de comprimentos de correlação estrutural a partir de distâncias atômicas em ligas amorfas sobre tamanhos de grão (D) no regime nanométrico até tamanhos de grão macroscópico. A dependência 1 / D da coercividade para grandes tamanhos de grãos reflete a regra convencional de que boas propriedades magnéticas moles requerem grãos muito grandes (D> 100μm). Assim, a redução do tamanho das partículas para o regime da largura da parede do domínio aumenta a coercividade Hc. Por outro lado, as coercividades mais baixas são novamente encontradas para os menores comprimentos de correlação estrutural, como nas ligas amorfas e nas ligas nanocristalinas, para tamanhos de grão D <20nm. O novo material nanocristalino preenche a lacuna entre os metais amorfos e as ligas policristalinas convencionais. A combinação de tamanho de grão pequeno e propriedades magnéticas suaves é surpreendente e fascinante do ponto de vista clássico em engenharia magnética.

Papel dos Materiais Magnéticos Moles Nanocristalinos em dispositivos eletrônicos e outras aplicações:

Tape wound cores: a nanocrystalline material application.
Núcleos magnéticos: uma aplicação de materiais nanocristalinos.

O material magnético amorfo e nanocristalino, em forma de faixa, é utilizado para produzir os chamados núcleos de fita enrolada (= núcleos magnéticos). A adição de enrolamentos de cobre leva a componentes indutivos bem conhecidos para a indústria eletrônica.

A Vaccumschmelze é líder de mercado e tecnologia em muitas aplicações com anos de experiência no mercado internacional. A experiência da empresa abrange todo o processo de desenvolvimento, desde o conhecimento das características da liga até a tecnologia de fabricação e os locais de fabricação de baixo custo.

A VAC produz componentes indutivos baseados em material nanocristalino para os mercados de instalação, automotivo e industrial.

Exemplos para o mercado de instalação: Conversores de corrente total para chaves de proteção contra corrente de fuga à terra e conversores de corrente para medidores eletrônicos de energia.

Exemplos para o mercado automotivo: bobinas e transformadores para o gerenciamento de energia, antenas flexíveis para Keyless-Entry-Systems, para veículos híbridos e elétricos, sistemas de Recuperação, Start-Stop-Systems e conversores DC / DC.

Exemplos para o mercado industrial: bobinas, transformadores e sensores de potência para fontes de alimentação e retificadores. Bobinas de modo comum e núcleos nanocristalinos pavimentam o caminho para designs de filtro compactos e inovadores com a mais alta eficiência para acionamentos de motores elétricos superiores, de acordo com as mais novas regulamentações internacionais. Os transformadores de acionamento por gaveta proporcionam a mais alta segurança, excelente confiabilidade e longa vida útil para aplicações especiais (alta voltagem) combinando eficiência de transmissão de energia e sinal em um componente, resultando em custos totais mais baixos. Os sensores atuais oferecem máxima precisão.

Novos desenvolvimentos: Aplicações de alta frequência (redução de tamanho).

Vacuumschmelze é tradicionalmente um fornecedor de componentes indutivos. Componentes indutivos convencionais, como núcleos magnéticos, componentes indutivos, bobinas e transformadores, bem como antenas flexíveis, são grandes e colocados em cima dos PCBs. Todos estes produtos estabelecidos são geralmente utilizados na gama de frequência mais baixa, e. a 50Hz ou até alguns kHz.

Respondendo aos desafios futuros dos circuitos eletrônicos, nos deparamos com novos requisitos – especialmente, houve uma tendência de usar frequências mais altas e, consequentemente, a tendência para a miniaturização. Isso permite o uso de componentes incorporados, nos quais caps, semicondutores, resistores e indutâncias localizam um local dentro do PCB, respectivamente em uma camada de um PCB multicamada.

Para dar os primeiros passos nessa direção, participamos de um projeto de pesquisa conjunto chamado VISA, que foi fundado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa, onde nós tivemos que melhorar nossos materiais magnéticos amorfos ou nanocristalinos para torná-los prontos para altas frequências e incorporação. Tais componentes indutivos devem ser planos, a altura máxima não deve exceder 1 mm, as perdas de ferro devem ser tão baixas quanto possível e um fator de alta qualidade na freqüência de comutação até a faixa de MHz foi solicitado. Para aplicação, estávamos focados em conversores DC / DC para a pequena faixa de potência. Além disso, esperávamos aplicações para núcleos, indutores planares, materiais de blindagem e sensores para a indústria automotiva, p. sistemas de acionamento eletrônico, para tecnologia LED de energia ou carregadores fotovoltaicos ou para aplicações de blindagem, como sistemas de carregamento sem fio.

Novos desenvolvimentos: materiais de alta saturação (redução de tamanho).

Sabe-se bem que as ligas de Fe-Cu-Nb-Si-B nanocristalinas exibem excelentes propriedades magnéticas moles (baixo campo de coercividade Hc e alta permeabilidade µ) combinadas com baixa magnetostrição (ls) e polarização de alta saturação em torno de Js ~ 1.2T. Eles são amplamente utilizados em aplicações magnéticas.

Desde a sua descoberta, uma importante força motriz para o desenvolvimento adicional de ligas tem sido aumentar a polarização de saturação para receber uma mudança de fluxo efetiva mais alta após reverter a excitação magnética. Assim, um nível mais alto de indutância poderia ser alcançado em volume simultaneamente menor. Os desenvolvimentos mais recentes são as ligas Fe-Si-B-P-Cu, que apresentam uma alta polarização de saturação em torno de Js ~ 1,8 T, bem como uma coercividade razoavelmente baixa (Hc <10 A m).

Um problema associado a estas novas ligas é que elas estão localizadas perto do limite de formação de vidro, levando a sérios problemas de produção. Demonstrou-se recentemente que as composições mais recentes investigadas nos últimos anos exibem capacidade de formação de vidro suficiente para produção em grande escala. No entanto, a magnetostrição de saturação de ligas de Fe-Si-B-P-Cu nanocristalinas ainda é relativamente alta (ls≈14 ppm). A baixa magnetostricção, no entanto, é importante para boas propriedades magnéticas e insensibilidade ao estresse do ciclo de histerese. O objetivo do desenvolvimento atual é investigar a capacidade de aplicação de tais sistemas de liga e fornecer o tão faltar comportamento das propriedades magnéticas, particularmente no estado nanocristalino.


Para mais informações sobre este palestrante e a palestra plenária que ele proferirá no XVII Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting, clique na foto do palestrante e no título da palestra: https://www.sbpmat.org.br/17encontro/home/

Breves entrevistas com cientistas: Pietro Matricardi (Universidade de Roma La Sapienza, Itália).


Pietro Matricardi
Pietro Matricardi

Em seu laboratório da Universidade de Roma “La Sapienza”, na Itália, o professor Pietro Matricardi e seu grupo desenvolvem novos materiais baseados em polissacarídeos.

Esses polímeros naturais que pertencem à família dos carboidratos são longas cadeias de açúcares simples, os monossacarídeos, e estão presentes em abundância em plantas e animais. Com eles, o professor Matricardi elabora diversos tipos de hidrogéis (géis com alto teor de água) que podem ser introduzidos no corpo humano sem afetar suas funções normais. Entre as principais aplicações desses materiais estão os sistemas de liberação de fármacos, nos quais um determinado medicamento é armazenado no hidrogel e liberado de maneira controlada dentro do corpo do paciente.

No XVII B-MRS Meeting, o Professor Matricardi ministrará uma palestra plenária sobre essa diversidade de hidrogéis polissacarídicos, sua preparação e suas aplicações farmacêuticas.

Formado em nível de mestrado (1989) e doutorado (1993) pela Universidade de Roma, Pietro Matricardi retornou a “La Sapienza” em 2004, como professor assistente no Departamento de Química e Tecnologias Farmacêuticas, após uma experiência profissional em empresas, inclusive no segmento farmacêutico. Atualmente ele é professor associado em “La Sapienza”.

Matricardi é autor de mais de 80 artigos em periódicos internacionais revisados por pares, editor de um livro sobre hidrogéis polissacarídicos e autor de alguns capítulos de livros. Sua produção científica conta com mais de 2.700 citações. Ele também é presidente da seção italiana da Sociedade de Liberação Controlada.

Veja nossa mini entrevista com este cientista italiano.

Boletim da SBPMat: – Gostaríamos de saber um pouco mais sobre sistemas de liberação de fármacos de hidrogel polissacarídico. Características, vantagens com relação a outros materiais, tipo de controle que esses hidrogéis possibilitam na liberação de fármacos.

Imagens de crio-microscopia eletrônica de transmissão de um nanohidrogel. Fonte: European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. (2018) 127, 244-249. DOI: 10.1016/j.ejpb.2018.02.015.
Imagens de crio-microscopia eletrônica de transmissão de um nanohidrogel. Fonte: European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. (2018) 127, 244-249. DOI: 10.1016/j.ejpb.2018.02.015.

Pietro Matricardi: – As principais características dos hidrogéis polissacarídicos são sua biocompatibilidade geral, devido à origem natural das matrizes poliméricas, e seu alto teor de água. As propriedades mecânicas decorrentes da combinação da arquitetura do polímero e da água do ambiente levam a matrizes altamente toleradas pelo corpo humano. Além disso, a ampla gama de polímeros disponíveis e o grande número de parâmetros ajustáveis para ajustar as propriedades das matrizes são aspectos muito importantes na adaptação das funções dos hidrogéis. Por fim, a incorporação de medicamentos nesses hidrogéis leva a sistemas de liberação de fármacos que podem ser explorados em muitas aplicações farmacêuticas e biomédicas, já presentes no mercado há muito tempo, desde as tópicas até as internas. Apenas para mencionar alguns exemplos: hidrogéis para cicatrização de feridas, tratamento de dermatite ou visco-suplementação com ácido hialurônico em articulações, cirurgia estética, regeneração de tecidos. Mais recentemente, nanohidrogéis de polissacarídeos, isto é, hidrogéis em nanoescala, estão ganhando uma grande atenção por suas propriedades como “transportadores inteligente” e alguns produtos estão quase prontos para o mercado; mas esses sistemas de entrega de fármacos estão apenas no começo de sua vida.

Boletim da SBPMat: – Queremos saber mais sobre o seu trabalho. Por favor, escolha dois artigos / patentes / produtos de sua preferência (seus favoritos) e descreva-os rapidamente.

Aspecto macroscópico de nanohidrogéis de baicalina sonicados (S) e autoclavados (A). Fonte: European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. (2018) 127, 244-249. DOI: 10.1016/j.ejpb.2018.02.015.
Aspecto macroscópico de nanohidrogéis de baicalina sonicados (S) e autoclavados (A). Fonte: European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. (2018) 127, 244-249. DOI: 10.1016/j.ejpb.2018.02.015.

Pietro Matricardi: – Nosso grupo concentrou-se na pesquisa em nanohidrogéis polissacarídicos há apenas alguns anos. Um dos principais resultados é condensado em duas patentes em que descrevemos como é possível obter nanohidrogéis polissacarídicos, prontos para uma formulação farmacêutica, usando um ciclo padrão de autoclavagem. Desta forma, a partir do fármaco e do polímero ambos suspensos em água, é possível obter, de uma só vez, nanohidrogéis estéreis com a droga embebida no interior.

  • WO2014199318 (A2) ― 2014-12-18 MC De Rugeriis, E. Montanari, C. Di Meo, P. Matricardi – METHOD FOR PREPARING NANOHYDROGELS.
  • WO2014199319 (A2) 2014-12-18 G. D’Arrigo, C. Cencetti, C. Di Meo, P. Matricardi – METHOD FOR THE TREATMENT OF NANOHYDROGELS.

Outro importante trabalho foi desenvolvido em colaboração com o Prof. Torchlin, da Northeastern University, Boston, MA, EUA. Nesse trabalho, exploramos a possibilidade de usar os nanohidrogéis para uma entrega dupla de fármacos. Especificamente, incorporamos um medicamento antineoplásico (paclitaxel) em um nanohidrogel de gelano anti-inflamatório (prednisolona), obtendo um efeito sinérgico dos dois fármacos na morte de células cancerígenas. Este trabalho recebeu o prêmio “Melhor artigo em EJPB 2014”.

  • Giorgia D’Arrigo, Gemma Navarro, Chiara Di Meo, Pietro Matricardi, Vladimir Torchilin. “Gellan gum nanohydrogel containing anti-inflammatory and anti-cancer drugs: a multi-drug delivery system for a combination therapy in cancer treatment”. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, (2014) 87 (1) 208-216. Doi: 0.1016/j.ejpb.2013.11.001.

 


Para mais informações sobre este palestrante e a palestra plenária que ele proferirá no XVII Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting, clique na foto do palestrante e no título da palestra: https://www.sbpmat.org.br/17encontro/home/

Diretora científica da SBPMat é nova editora associada da ACS Applied Nano Materials.


Prof. Mônica Cotta.
Prof. Mônica Cotta.

A professora Mônica Alonso Cotta (Instituto de Física Gleb Wataghin, UNICAMP) assumiu a função de editora associada do ACS Applied Nano Materials, periódico científico da editora da American Chemical Society (ACS Publications) lançado no início de 2018. A revista tem caráter interdisciplinar e cobre temas relacionados a aplicações de nanomateriais.

A professora Cotta, que cumpre seu segundo mandato como diretora científica da SBPMat e foi organizadora do XV B-MRS Meeting, somou-se em julho deste ano à equipe de editores associados da revista, formada por mais quatro cientistas dos Estados Unidos, Coreia do Sul, China e Cingapura.

Boletim da SBPMat – 71ª edição.


 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 71. 31 de julho de 2018.
Artigo em Destaque

Em trabalho realizado na UNESP, uma equipe científica desenvolveu um nanocompósito de hidrogel e argila com capacidade de carregar fármacos (particularmente, o anti-inflamatório diclonaco sódico) e liberá-los de forma controlada e gradual. Nesse novo material, lamelas de argila formam uma barreira física que imprime um ritmo determinado, e controlável, à liberação do remédio. O trabalho foi reportado na revista científica ACS Applied Materials & Interfaces. Saiba mais.

imagem hidrogel

Da Ideia à Inovação

Na segunda parte da matéria sobre a história da fibra óptica, mostramos o trabalho realizado em laboratórios de empresas de alguns países desenvolvidos nas décadas de 1960-70. O relato inclui os estudos de Charles Kao (Nobel de Física 2009) que mostraram o caminho para que a fibra óptica fosse protagonista nas telecomunicações, e o trabalho do trio de pesquisadores da Corning que desenvolveu a primeira fibra óptica de baixa atenuação. Saiba mais.

fibra optica 2

Notícias da SBPMat

Os Anais da Academia Brasileira de Ciências (AABC) em parceria com a SBPMat lançarão o volume especial “Materials Sciences for a Better Future”. A chamada de artigos estará aberta de 9 de agosto de 9 de novembro. Saiba mais.

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XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting
(Natal, RN, 16 a 20 de setembro de 2018)

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Some-se a nós, junto à praia, e faça parte desta grande reunião, onde ciência e tecnologia se agregarão à natureza para uma experiência ideal de aprendizagem e intercâmbio!

Inscrições. Encerra hoje o período de inscrições com valor promocional por early registration. Além disso, existem descontos nas inscrições para sócios da SBPMat. Se você ainda não é sócio da SBPMat, pode se associar ao fazer a inscrição ao evento. O valor da inscrição somado ao valor da anuidade ficará menor do que o valor da inscrição para não sócios. Saiba mais.

Programa. O programa do evento estará disponível no site em breve.

Serviço de impressão de pôsteres. É possível enviar o arquivo por e-mail e, durante o evento, retirar o pôster impresso no centro de convenções. Saiba mais.

Tutorial. Os inscritos ao evento poderão participar sem custo adicional do tutorial sobre escrita científica e processo editorial. Inscrições gratuitas, no ato da inscrição geral do encontro. Saiba mais.

Conference Party. A festa do evento será na noite de 19 de setembro, à beira-mar, no Imirá Plaza Hotel & Convention, e terá patrocínio de periódicos científicos da ACS Publications. Saiba mais.

Hospedagem, transfer e passeios. Veja opções da agência de turismo oficial do evento, a Harabello. Aqui.

Palestras plenárias. Saiba quem são os 8 cientistas de renome internacional que proferirão as plenárias do evento e quais são os temas das palestras. Veja aqui.

Palestra memorial. A Memorial Lecture “Joaquim da Costa Ribeiro” será proferida pelo professor Fernando Galembeck, na abertura do evento.

Simpósios. Veja a relação dos 21 simpósios que compõem o evento. Aqui.

Expositores e patrocinadores. 20 empresas já reservaram seus estandes e 18 entidades participam do evento com outras formas de apoio e divulgação. Empresas interessadas em participar do evento podem entrar em contato com Alexandre no e-mail comercial@sbpmat.org.br.

Organizadores. O coordenador do evento é o professor Antonio E. Martinelli (UFRN). Conheça a equipe do comitê organizador.

Centro de convenções. O evento será realizado no centro de convenções do Hotel Praiamar, localizado a metros da famosa praia de Ponta Negra. Saiba mais.

Natal. Destino turístico de visitantes do mundo todo, Natal também oferece um prazeroso ambiente para debates, interações e aprendizagem. O clima agradável (seco e com temperatura média de 25 °C em setembro), o povo acolhedor e a deliciosa culinária da cidade criam uma atmosfera de bem-estar que vai além das belezas naturais do seu litoral. Veja vídeo sobre Natal.

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Dicas de Leitura

  • Biomateriais: cientistas desenvolvem nova matriz de colágeno e seda para crescimento de pele artificial (paper da Biomaterials). Saiba mais.

  • Materiais biogênicos: usando bactérias geneticamente modificadas e revestidas com nanopartículas, cientistas criam células fotovoltaicas que funcionam mesmo com baixa luminosidade (paper da Small). Saiba mais.
  • Usando um gel baseado em um composto natural, cientistas criam método para cristalizar substâncias ativas de fármacos e assim melhorar o desempenho da medicação. O material também é promissor como sistema de liberação de fármacos (paper da Small). Saiba mais.

  • Fatores de impacto 2017. Veja alguns destaques da editora Elsevier na área de Materiais. Aqui.

Eventos

  • International Conference on Electronic Materials 2018 (IUMRS-ICEM). Daejeon (Coreia do Sul). 19 a 24 de agosto de 2018. Site.
  • Symposium “Nano-engineered coatings, surfaces and interfaces” no “XXVII International Materials Research Congress”. Cancun (México). 19 a 24 de agosto de 2018. Site.

  • 8th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA2018). Maresias, SP (Brasil). 26 a 31 de agosto de 2018. Site.

  • 16th International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2018). Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 1 a 5 de setembro de 2018. Site.

  • XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting. Natal, RN (Brasil). 16 a 20 de setembro de 2018. Site.

  • XXXIX Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência (CBrAVIC). Joinville, SC (Brasil). 8 a 11 de outubro de 2018. Site.

  • 6ª Edição do Workshop de Pesquisa e Tecnologia em Ciência dos Materiais. Sorocaba, SP (Brasil). 15 a 17 de outubro de 2018. Site.

  • São Paulo School of Advanced Science on Colloids (SPSAS Colloids). Campinas, SP (Brasil). 28 de outubro a 7 novembro de 2018. Site.

  • XIII Simpósio de Lasers e Suas Aplicações (XIII SLSA). Recife, PE (Brasil). 30 de outubro a 2 de novembro de 2018. Site.

  • International Conference of Young Researchers on Advanced Materials (ICYRAM 2018). Adelaide (Austrália). 4 a 8 de novembro de 2018. Site.

  • 6th Meeting on Self Assembly Structures In Solution and at Interfaces. São Pedro, SP (Brasil). 7 a 9 de novembro de 2018. Site.

  • 3rd International Brazilian Conference on Tribology (TriboBR 2018). Florianópolis, SC (Brasil). 3 a 5 de dezembro de 2018. Site.

  • II Simpósio Nacional de Nanobiotecnologia (IISNNB). São Bernardo do Campo, SP (Brazil). 6 e 7 de dezembro de 2018. Site.

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Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

 

 

Da ideia à inovação: O fio de vidro que conectou o mundo (parte 2).


Veja nossa matéria sobre a primeira parte desta história.

E aqui estamos de volta à história do desenvolvimento das fibras ópticas.

No final da década de 1950, fibras ópticas curtas já eram produzidas industrialmente e usadas em alguns segmentos, principalmente em medicina para inspecionar o interior do corpo humano por meio de endoscópios.

Neste figura sobre o espectro eletromagnético, podem ser comparados os diversos tipos de radiação que existem. Fonte https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Espectro_EM_pt.svg.
Nesta figura sobre o espectro eletromagnético, podem ser comparados os diversos tipos de radiação eletromagnética que existem. Fonte https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Espectro_EM_pt.svg.

No âmbito das telecomunicações, a transmissão de informações por meio de fios de cobre e de ondas de rádio estava estabelecida e continuava avançando. O primeiro cabo transatlântico de fios de cobre foi instalado em 1956, e o primeiro satélite de telecomunicações, que usava ondas de rádio, foi lançado dois anos depois.  Entretanto, o crescente uso do telefone e da televisão estavam gerando uma urgente demanda por aumentar a capacidade de transmitir informações.

Empresas de telecomunicações da Europa e Estados Unidos começaram a buscar soluções em seus laboratórios de pesquisa. A maior parte das pesquisas focava, principalmente, no uso das ondas de rádio de comprimento mais curto e das micro-ondas, mas não considerava as ondas da chamada “região óptica”, formada principalmente pela luz visível. Todavia, era nas ondas de luz visível que podia ser encontrado o maior potencial para as comunicações. Para se ter uma ideia, essas ondas podem carregar dezenas de milhares de vezes mais informação do que as ondas de rádio, por exemplo.

A aparição em cena do laser puxou um pouco a história para o lado das telecomunicações ópticas. Inventado em 1960, em um centro de pesquisa de uma empresa aeroespacial dos Estados Unidos, o laser foi ganhando novas e melhores versões ao longo da década. Com a sua capacidade de emitir luz em forma de feixes muito estreitos que se conservam por grandes distâncias, o laser podia ser um ótimo parceiro da fibra óptica.

Entretanto, a fibra óptica era deixada de lado devido à sua enorme atenuação – redução de intensidade do sinal de luz entre dois pontos, a qual se mede em decibéis perdidos por quilômetro percorrido (dB/km). De fato, usando as fibras ópticas disponíveis naquele momento, apenas 1% da luz injetada na fibra permanecia nela 20 metros adiante. Perante essa baixíssima eficiência, outras formas de guiar a luz começaram a ser propostas e testadas por alguns grupos, enquanto outros pesquisadores continuavam investindo esforços e recursos em guias de ondas de rádio ou micro-ondas.

Os poucos grupos que apostavam na fibra óptica ou em guias de ondas ópticas similares (filmes finos, por exemplo) no início da década de 1960 estavam localizados na STL (centro de pesquisa da empresa britânica de telecomunicações STC); na CSF (forte grupo empresarial francês atuante em áreas como telecomunicações, defesa, materiais e eletrônica); nos laboratórios Bell (laboratório estadunidense de pesquisa industrial na época ligado à companhia de telecomunicações AT&T), e na universidade japonesa de Tohuku.

Charles Kao, provavelmente em 1966. Fonte https://www.youtube.com/watch?v=2-5sScP_fiw
Charles Kao, provavelmente em 1966. Fonte https://www.youtube.com/watch?v=2-5sScP_fiw

No grupo da STL, trabalhava Charles K. Kao, quem ganharia o Premio Nobel de Física em 2009 em reconhecimento a seus trabalhos com fibra óptica. Nascido em Xangai (China), Kao cursou o final do ensino secundário em um colégio britânico de Hong-Kong e foi morar na Inglaterra em busca de estudos universitários em eletrônica e comunicações, áreas que lhe apaixonavam. Formou-se em Engenharia Elétrica pela University of London em 1957, e logo começou a trabalhar para a STC, até receber e aceitar uma proposta de fazer doutorado empresarial no braço de pesquisa da empresa, o STL. Ali ajudou o pesquisador Antoni E. Karbowiak em seus estudos sobre diversos guias de onda, até que o Karbowiak saiu da STL para assumir uma cadeira de professor. Nesse momento, Kao se dedicou na STL ao projeto no qual ele mais acreditava, o do desenvolvimento de fibras compostas por núcleo e revestimento para serem usadas em telecomunicações como guias de ondas de luz visível.

Kao contou então com a ajuda de seu colega, o jovem engenheiro George Hockham, para desenvolver seus estudos sobre fibra óptica. Juntos se dedicaram a entender as causas das perdas de luz na fibra, para saber se elas poderiam ser eliminadas ou diminuídas ou se, pelo contrário, tentar baixar a atenuação era encarar uma batalha perdida. Enquanto Hockham estudava as imperfeições no formato ou tamanho das fibras, Kao se concentrava nas características do material, em particular sua estrutura e as impurezas e defeitos presentes nela. Os resultados dos estudos da dupla foram publicados em junho de 1966 nos IEEE Proceedings [K.C. Kao and G.A. Hockham, “Dielectric-Fibre Surface Waveguides for optical frequencies”. Proc. IEE, 113, 1151 (1996)].

Esse artigo pode ser considerado um marco na história da fibra óptica, por ser o primeiro que reportou as causas das perdas de luz na fibra óptica e que mostrou o caminho a seguir e a meta a alcançar para conseguir uma fibra apta ao uso em telecomunicações.

Com base nas características dos emissores (laser) e detectores de luz existentes, Kao e seu coautor afirmavam que, para poder usar as fibras em telecomunicações ópticas, era necessário baixar sua atenuação até chegar aos 20 dB/km. A meta era muito desafiadora, pois nas fibras disponíveis no momento a luz atenuava 20 dB… a cada 20 metros!  Isso na melhor das hipóteses. Contudo, ao mostrar que as principais causas das perdas de luz nas fibras ópticas estavam relacionadas à presença de impurezas no material, que absorviam ou espalhavam a luz e a desviavam da sua rota, o artigo apontou um caminho para diminuir a atenuação: o uso de vidros mais puros.

Representação do corte frontal de uma fibra óptica (na qual proporções não foram consideradas) com as duas partes principais da fibra: o núcleo, com índice de refração n1, e o revestimento, com índice de refração menor (n2).
Representação do corte frontal de uma fibra óptica (na qual proporções não foram consideradas) com as duas partes principais da fibra: o núcleo, com índice de refração n1, e o revestimento, com índice de refração menor (n2). Fonte https://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica#/media/File:Optical_fiber.svg

O artigo concluía que fibras cilíndricas compostas por um núcleo e um revestimento, ambos feitos de materiais vítreos com índices de refração levemente diferentes (maior no núcleo), poderiam ser meios de transmissão de informação muito melhores do que os existentes na época, além de mais baratos. Nessas fibras, a informação viajaria codificada em sinais de luz que percorreriam o núcleo, enquanto o revestimento garantiria que a luz permaneça no núcleo mesmo nas curvas.

Depois disso, Charles Kao continuou se dedicando à fibra óptica, investindo seu tempo não apenas na pesquisa, mas também na divulgação. De fato, ele proferiu palestras sobre seus estudos e sobre o potencial da fibra óptica em diversos laboratórios e empresas do mundo. Além disso, a STL divulgou um press release destacando as possibilidades da fibra óptica no campo das comunicações, o qual teve pouca repercussão na imprensa.

Em paralelo, junto a novos colaboradores, Kao fez uma série de experimentos com diversos vidros e outros materiais e mostrou, entre outros resultados, que no vidro denominado sílica fundida pura, a atenuação podia chegar a apenas 5 dB/km. O resultado era animador, mas transformar em uma fibra óptica esse material feito de dióxido de silício (SiO2) puro era outra história. Devido à sua pureza, esse vidro só podia ser fundido a altíssimas temperaturas, superiores a 1.500 °C. Além disso, depois de fundido, sua viscosidade dificultava a sua transformação em qualquer produto. Finalmente, o índice de refração da sílica fundida era extremamente baixo. Desse modo, utilizá-la para fabricar o núcleo da fibra, se por um lado seria vantajoso em termos de pureza, por outro lado seria complicadíssimo, não apenas pela dificuldade de processar o material, mas também pela impossibilidade de achar um material com índice de refração menor para o revestimento.

Nesse momento, alguns laboratórios de empresas da Alemanha, Estados Unidos, França, Reino Unido e Japão decidiram enfrentar o desafio de desenvolver a fibra óptica de baixa atenuação. Perante a dificuldade de lidar com a sílica fundida, a maioria desistiu desse material e tentou fazer fibras ópticas com outros vidros, retirando-lhes as impurezas. Por sua vez, outros grupos desistiram de fazer fibras ópticas de baixa atenuação ao ouvir especialistas em vidro que afirmavam que seria impossível retirar as impurezas que estavam incomodando.

Apenas um desses grupos fez escolhas diferentes, o da empresa Corning, nos Estados Unidos. Fundada em 1851, a firma sempre trabalhou com vidros, mas, longe de se estancar na produção de produtos de baixo valor agregado, ela protagonizou o desenvolvimento de muitas inovações, a começar pela bola de vidro da lâmpada incandescente de Thomas Edison. No início da década de 1930, foi na Corning que o químico Franklin Hyde criou o método de hidrólise de chama que viabilizou a fabricação e processamento de sílica pura. Nesse método, em vez de se fundir cristais de dióxido de silício, parte-se de um composto líquido baseado em silício que, aquecido em cima de uma chama, acaba gerando um pó que se pode ser depositado formando camadas de sílica.

Peter Schultz, Donald Keck e Robert Maurer, e fibras ópticas. Fonte: http://ethw.org/File:Corning_Fiber-optic_Inventors_3.jpg
Peter Schultz, Donald Keck e Robert Maurer, e fibras ópticas. Fonte: http://ethw.org/File:Corning_Fiber-optic_Inventors_3.jpg

Em 1966, a Corning incumbiu o físico Robert Maurer de pesquisar e desenvolver fibras ópticas de menos de 20 dB/km de atenuação para uso em comunicações ópticas. Em 1968, mais dois cientistas tinham se somado a Maurer nesse projeto:  Peter Schultz, doutor em Ciência do Vidro, e Donald Keck, doutor em Física.

O trio trabalhou duro em ideias que eram opostas àquelas que os demais grupos do mundo estavam seguindo. Na escolha do material, o grupo da Corning optou por usar o vidro mais puro e acrescentar impurezas quando necessário, em vez de retirar impurezas de vidros menos nobres até chegar à atenuação desejada. Os cientistas da Corning usaram, então, a sílica fundida pura para o revestimento da fibra óptica, o qual precisava de um material com índice de refração menor, e a sílica com pequeníssimas quantidades de titânio no núcleo, de modo a aumentar o índice de refração apenas o necessário e diminuir a pureza o mínimo possível.

Para o método de fabricação da fibra, o grupo da Corning também seguiu um caminho próprio, baseado no método que Hyde tinha desenvolvido mais de trinta anos atrás. O trio fabricou um tubo de sílica pura e depositou a sílica dopada dentro dele. Com essa fibra, cerca de quatro anos depois do início do projeto de desenvolvimento da fibra óptica de baixa atenuação, o grupo da Corning obteve a primeira medida de atenuação menor que 20 dB/km. Estava desenvolvida a primeira fibra óptica de baixa atenuação!

Em maio de 1970, a equipe depositou duas patentes revelando, respectivamente, a composição e o método de fabricação dessa fibra e, depois disso, começou a divulgar os resultados.

Em 1971, a Corning decidiu que o projeto poderia passar da fase de pesquisa à de desenvolvimento, na qual engenheiros trabalharam para tornar a fabricação adequada à escala industrial, para deixar a fibra mais resistente (a primeira fibra era mais frágil do que o desejável) e para finalizar o desenvolvimento junto a empresas que tinham interesse em comprar a fibra. Enquanto isso acontecia, a equipe de pesquisa continuou explorando, com bons resultados, novas possibilidades para obter melhores fibras ópticas. Depois disso, Maurer, Schultz e Keck se viram obrigados a dedicar uma grande parte do tempo deles a litígios judiciais relacionados às patentes da fibra óptica, que foram outorgadas à Corning em 1972 e 1973.

No início da década de 1970, a fibra óptica ainda não era uma inovação propriamente dita. De fato, a inserção dessa tecnologia no mercado demorou mais de 10 anos para acontecer. Essa parte da história, também interessante, não será abordada aqui, mas alguns marcos podem ser citados. Em 1975, no Reino Unido, as primeiras fibras ópticas não-experimentais foram instaladas. Em 1976, a Corning inaugurou a sua primeira fábrica industrial de fibras ópticas. Em 1983, nos Estados Unidos, foi instalada a primeira rede nacional de telefonia baseada em fibras ópticas. Em 1988, o primeiro cabo transatlântico de fibras ópticas foi instalado.

Atualmente, com bilhões de quilômetros de fibra óptica instalados, as telecomunicações no planeta Terra, principalmente via Internet, dependem fortemente desses finos fios de vidro ou plástico. Com relação a outras tecnologias, a fibra óptica mantém o primeiro lugar em velocidade de transmissão de dados, com imensas quantidades de informação podendo ser transmitidas em 1 segundo entre pontos distantes do planeta. Com relação às ondas de rádio que predominavam nas comunicações ópticas 60 anos atrás, essa capacidade aumentou nada menos que um milhão de vezes. Valeu a pena o esforço de todos os envolvidos na história, não é mesmo?

 


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